W5 Lipidy

Transkrypt

W5 Lipidy

Lipidy
związki niepolarne – wpływ na rozpuszczalność
Tłuszcze: stałe (zwierzęce)
ciekłe (roślinne)
Tłuszcze: nasycone
nienasycone
wielonienasycone !
Lipidy: proste (tłuszcze właściwe, woski)
złożone (fosfolipidy, glikolipidy)
pochodne lipidowe (lipidy izoprenowe, steroidy)
"Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW
1
Lipidy
Podział tłuszczów
tluszcze
proste
zlozone
po hydrolizie powstaje
odpowiedni alkohol,
kwasy tluszczowe
"inny zwiazek"
po hydrolizie powstaje
odpowiedni alkohol
i kwasy tluszczowe
tluszcze wlasciwe:
glicerydy
triacyloglicerole
proste
woski:
lanolina
olbrot
wosk pszczeli
fosfolipidy
"inny zwiazek":
reszta kw. fosforowego
glikolipidy
"inny zwiazek":
cukier
glicerofosfolipidy
mieszane
sfingolipidy
2
Lipidy proste
A. Tłuszcze właściwe = estery wyższych kw. tłuszczowych z glicerolem
H2C OH
HC OH
H2C OH
OH
HO
OH
C-1 
C-2 
C-3 
OH
OH
OH
sn-1
sn-2
sn-3
1,2,3-triacylo-sn-glicerol
glicerol
1). metoda przemyslowa
OH
Cl2
40 oC
Cl
O
[O]
NaOH
OH
H2O
OH
OH OH
glicerol
2). zmydlanie tluszczów
Otrzymywanie glicerolu:
O
O
CH3(CH2)14
O
(CH2)14CH3
O
O
OH
NaOHaq
+ CH3(CH2)14COONa
OH OH
glicerol
(CH2)14CH3
O
1,2,3-tripalmitoilo-sn-glicerol
palmitynian sodu
biosynteza lipidow
O
OH
O P OH
O
fosfodihydroksyaceton
HO
3
Lipidy proste
wykorzystanie glicerolu: przemysł
wykorzystanie wyższych kw. tłuszczowych:
FAME –
Wykorzystanie tłuszczy:
4
Lipidy proste
Acyloglicerole
lub
OH
O C(O)R
R(O)C O
HO
monoacyloglicerole
OH
OH
1-acylo-sn-glicerol
2-acylo-sn-glicerol
O C(O)R
O C(O)R
'
HO
R (O)C O
diacyloglicerole
O C(O)R
OH
1,2-diacylo-sn-glicerol
triacyloglicerole
H3C(H2C)14
O
C O
1,3-diacylo-sn-glicerol
O
O C (CH2)14CH3
O C (CH2)14CH3
O
1,2,3-tripalmitoilo-sn-glicerol
(prosty)
'
H3C(H2C)7C=C(H2C)7
O
C O
O
O C (CH2)16CH3
O C (CH2)14CH3
O
1-stearoilo-2-oleilo-3-palmitoilo-sn-glicerol
(mieszany)
5
.
Lipidy proste
Reakcja utwardzania tłuszczów
O
O
O C
O
O C
O
O C
O C
O
O C
O
O C
H2
kat.
1,2,3-tristearoilo-sn-glicerol (tluszcz staly)
1-stearoilo-2,3-dioleilo-sn-glicerol (tluszcz ciekly)
Reakcja zmydlania tłuszczów
NaOH aq
OH
OH
O
+ 3
OH
ONa
stearynian sodu (mydlo)
glicerol (gliceryna)
6
Lipidy proste
Nasycone Kwasy Tłuszczowe
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C 10
C 12
C 14
C 16
C 17
C 18
C 20
nazwa zwyczajowa
nazwa systematyczna
kw. maslowy
kw.walerianowy
kw. kapronowy
kw. enantowy
kw. kaprylowy
kw. peralgonowy
kw.kaprynowy
kw. laurynowy
kw. mirystynowy
kw. palmitynowy
kw. margarynowy
kw. stearynowy
kw. arachidowy
kw. butanowy
kw. pentanowy
kw. heksanowy
kw.heptanowy
kw. oktanowy
kw. nonanowy
kw. dekanowy
kw. dodekanowy
kw. tetradekanowy
kw. heksadekanowy
kw. heptadekanowy
kw. oktadekanowy
kw. eikozanowy
wzor polstrukturalny
CH3(CH)2COOH
CH3(CH)3COOH
CH3(CH)4COOH
CH3(CH)5COOH
CH3(CH)6COOH
CH3(CH)7COOH
CH3(CH)8COOH
CH3(CH)10COOH
CH3(CH)12COOH
CH3(CH)14COOH
CH3(CH)16COOH
CH3(CH)18COOH
* Naturalne kwasy tłuszczowe zawierają parzystą ilość węgli w cząsteczce
7
Lipidy proste
Nienasycone Kwasy Tłuszczowe (NKT)
wzor strukturalny
nazwa
O
kw. oleinowy
9
kw. Z-oktadek-9-enowy
OH
omega-9
kw. linolowy (LA)
OH
kw. Z,Z-oktadeka-9,12-dienowy
6
9
omega-6
kw. linolenowy (ALA)
kw. (9Z,12Z,15Z)-oktadeka
-9,12,15-trienowy
3
6
O
O
9
omega-3
OH
OH
kw.arachidowy (AA)
kw. (5Z,8Z,11Z,14Z)-ejkoza5,8,11,14-tetraenowy
O
8
Lipidy proste
NNKT sa niezbędne do:
budowy błon komórkowych
transportu lipidów
warunkują prawidłowy rozwój i wzrost
organizmu
wpływają na stan skóry
powstają z nich hormony tkankowe
obniżają poziom cholesterolu we krwi
zapobiegają nadciśnieniu tętniczemu
zapobiegają zakrzepom krwi w naczyniach
krwionośnych
zwiększają ukrwienie serca
Kwasy wielonienasycone:
* linolowy –
* linolenowy * arachidonowy
* eikozapentaenowy)
* dokozaheksaenowy
9
Lipidy proste
Chemiczne wskaźniki właściwości tłuszczów:
a) liczba kwasowa (liczba Kottstorfera) - jest miarą świeżości - jest to liczba mg KOH
zużytego do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych w 1g tłuszczu.
b) liczba zmydlenia - jest to liczba mg KOH potrzebna do zmydlenia 1g tłuszczu.
c) liczba jodowa - liczba gram wolnego I2 przyłączonego do 100g tłuszczu.
d) liczba Reicherta-Meissla - ilość cm3 roztworu NaOH o stężeniu 0,1mol/dm3 potrzebna
do zobojętnienia lotnych, rozpuszczalnych w wodzie kwasów, otrzymanych z 5g tłuszczu
w ściśle określonych warunkach.
10
Lipidy proste
B. Woski =
Woski pochodzenia zwierzęcego:
Lanolina
Olbrot, spermacet ((łac. cetaceum)
wosk pszczeli (łac. Cera flava)
 Ciała stałe
 Nierozpuszczalne w wodzie
 Tworzą warstwę ochronną
Woski pochodzenia roślinnego:
Olej jojoba (temp. top. 7 oC)
Carnauba (temp. top. 85 oC)
Kandelia
Woski pochodzenia naturalnego:
Cerezyna
Ozokeryt (nie mylić z parafiną)
11
Lipidy proste - woski
wosk
wykorzystanie
wzor strukturalny
lanolina
przemysl kosmetyczny
i farmaceutyczny
O
topi sie 38-42 °C
dobrze wiaze wode
- tworzy emulsje
O
C16
palmitoilolanosterol
O
olbrot
C16
(CH2)15CH3
swiece
masci, kremy,
leki,
kredki
O
palmitynian cetylowy
wosk pszczeli
O
C26
oznaczenie E-901
przemysl kosmetyczny i
farmaceutyczny
inne
H3C(H2C)29
O
cerotynian mirycylowy
topi sie przy 62-72 °C
(w zaleznosci od skladu)
(CH2)29CH3
O
C30
O
melisynian mirycylowy
12
Lipidy złożone - fosfolipidy
glicerofosfolipidy
O
R C O
O
O C R
OH
O P OH
O
Kwas fosfatydowy
O
O C R
O
R C O
O
O P O
O
O
R C O
NH3
O
O P O
O
NH3
COO
fosfatydyloseryna
(kefalina serynowa)
fosfatydyloetanoloamina
(kefalina kolaminowa)
O
C O
O
O C R
O
O C
O
O P O
O
N
cz. cholina
Lecytyna:
składnik bł. komórkowych i tk. mózgowej
otrzymywana z żółtka jaj kurzych
dodatek do żywności (E 322)
używana do celów leczniczych
fosfatydylocholina
(lecytyna)
13
Lipidy złożone - fosfolipidy
Sfingofosfolipidy –
OH
OH
OH
sfingozyna
NH2
ceramid (N-acylosfingozyna)
C18H37NO2
OH
O
O P O
R O
HN
sfingomielina
O
OH
R
HN
O
N
cz. cholina
R = kwas stearynowy C17H35COOH,
palmitynowy C15H31COOH,
lignocerynowy C23H47COOH,
nerwonowego C8H17-CH=CH-(CH2)13COOH
14
Lipidy złożone - glikolipidy
glikosfingolipidy
cerebrozydy
galaktocerebrozyd
OH
OH
NH
R
R
C22H45CHOHCOOH
C8H17-CH=CH-(CH2)12-CH2-COOH
C23H47COOH
OH
OH
OH
O
cz. ceramidu
O
O
cz. galaktopiranozy
kwas
nazwa
cerebronowy
cerebron
nerwonowy
nerwon
lignocerynowy
kerazyn
15
Lipidy złożone - glikolipidy
Sulfolipid
OH
OH
NH
R
OH
O
SO3
OH
O
C24 : kwas nerwonowy
kwas lignocerynowy
O
O
oligosacharyd
Gangliozydy - istota szara mózgowia
reszty kwasów sjalowych
OH
O
NH
R
R= kwas stearynowy
1Glc4---1Gal4---1GalNAc4--1Gal4--SA
O
disjalogangliozyd
SA=kwas N-acetyloneuraminowy (ang. sialic acid N-acetylneuraminic acid, NeuAc, NANA)
O
OH
HO
HO2C
OH
NH
O
OH
OH
16
Lipidy złożone – właściwości amfipatyczne
hydrofilowa glowa
fosfatydylocholina:
hydrofobowe ogony
O
O P O
O
O
C O
C O
O
N
O
blona komorkowa
przestrzen zewnatrzkomorkowa
O
O
liposom
O
O
O O
O O
O
O O
O
O
O O
O O
O
O
O
O
O
O
O O
O
O
O
O O
O
O O
O
O O
O O
O
O
O O
O
OO O
O woda O
O
O O OO
O
O
O
O
przestrzen wewnatrzkomorkowa
(cytoplazmatyczna)
O
O
O O
O
O
O
O
O
O
O
O
możliwość samoorganizacji !
woda
17
Eikozydy ← NNKT (C20)
O
CO2H
prostaglandyny (PGs)
HO
tromboksany (TXs)
PG E2
OH
CO2H
O
O
TX A2
OH
O
CO2H
leukotrieny (LTs)
LT A4
OH
OH
lipoksyny (LXs)
CO2H
LX A4
OH
18
Prostaglandyny (PGs); podklasa eikozydów (ikozanoidów)
uszkodzenie
tkanka
CO2H
(bl. komorkowa)
fosfolipid
leukotrieny
kw. arachidonowy
COX-1
prostaglandyny
PGs cytoprotektyczne
ustrojowy
COX-2
indukowany
- ochrona bl.sluzowej
- zapobiegaja agregacji
trombocytow
prostaglandyny
PGs stanow zapalnych
- rekrutacja kom. zapalnych
- draznienie receptorow bolu
- kontrola temperatury
inhibitory
NSAIDS (non-COX-2)
Non-Sterid
Anti-Inflamatory-Drugs
induktory
cytokiny
czynniki wzrostu
19
Prostaglandyny (PGs); przykłady
O
O
8
OH
15
HO
12
13
OH
PGE1
OH
O
O
O
8
15
12
PGH2
13
OH
20
Prostaglandyny (PGs); podział
O
R
PG A
C10-C11 wiaz. "="
C9 C=O
HO
R'
O
R
PG B
O
R
O
R'
PG H
R'
C9-O-C11
C15 OH
R
O
R
PG C
R'
HO
C8-C12 wiaz. "="
C9 C=O
C9 OH
C11 OH
R
PG F
C11-C12 wiaz. "="
C9 C=O
PG I
C6-O-C9
C15 OH
O
R'
HO
HO
R
PG D
O
R
HO
C9 OH
C11 C=O
R'
O
PG E
R'
C11 OH
C9 C=O
R'
21
Prostaglandyny (PGs)
O
O
Zastosowanie:
mało toksycznymi wielokierunkowymi lekami
hormonalne stymulatory i mediatory fizjologii rozrodu
O
HO
HO
Mizoprostol
Pfizer/Pharmacia (jako CYTOTEC, E1)
CF3
O
HO
O
CF3
O
HO
CF3
HO
TRAVATAN® (F)
OH
HO
HO
J. Y. Park, M.H. Pillinger, S. B. Abramson Clinical Immunology 2006, 119, 229
O
OH
Dinoproston
22
NSAIDs - NonSteroidal Anti-Inflammatory Drugs
HO
H2N
O
O
O
O
(S)-Ibuprofen
O
S
O
N
N
O
O
Naproksen
Aspiryna
O
OH
OH
O
S
Celecoxib
CF3
O
O
Rofecoxib
COX-2
COX-1, COX-2
23
O
H2O
1. (S)-prolina
O
O
O
68%
O
MeOH
OH
O
14% (2 etapy)
O
O
(NC)Li2
O
O
Me3SiCl/ NEt3
O
Me3Si
TBDMSO
O
HClaq
2. NaBH4
O
ratio 99:1
HO
60% (2 etapy)
THF
TBDMSO
O
OH
BrPh3P
HO
O
1. O3
OTBDMS
O
Amberlyst 15
2. [Bn2NH2][OCOCF3]
Cu
O
CO2H
O
HO
HO
57% (2 etapy)
HO
G. Coulthard, W. Erb, V. K. Aggarwal Nature 2012, 489, 279
OH
PGF2
24
Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach
HO
OH
O
witamina E
-tokoferol
witamina A
(retinol)
wyizolowana z kielków pszenicy w 1927
otrzymywana sztucznie i izolowana z mat. nat.
wplywa na plodnosc
odkryta 1931
od 1947 wytwarzana przemyslowo
pelni wiele funkcji m.in. w procesie widzenia (niedobór="kurza slepota"
O
H
O
witamina K
HO
witamina D2
w XVIIIw. jej niedobór wiazano z wystepowaniem krzywicy
w 1921 r. wyodrebniono D2
wyodrebniona w 1939 z lisci lucerny
odpowiedzialan za procesy krwiotwórcze
25
Witaminy A, E – wyzwanie syntetyczne
O
HO
DH-Linalcool (C10)
O
O
-jonon
O
O
citral (C10)
26
Witaminy A, E – synteza
O
OR
OR
C6
Hoffmann-La-Roche
PPh3
X
HO
OAc
O
OH
C5
wit. A
BASF
OR
PhSO2H
HO
SO2Ph
OR
X
C5
Rhone-Poulenc
27
Witaminy A, E – synteza
OH
OH
trimetylohydrochinon
HO
O
O
geranylaceton
Wit. E
HO
izofitol
28

W5 Lipidy

Transkrypt

Podobne dokumenty

W4 Węglowodany w chemii medycznej

Sterydy (Steroidy)

W11 Polifenole

Sterydy cholesterol → hormony płciowe

Sala Górna 24 marca, godz. 10:00. Planuję w wykład popularno

W8 Terpeny

Świat Sztuki - mozaikadzieciom.pl

P - Wydział Chemii UMK

Pani Ewa Mieniek - nauczyciel matematyki Jeśli jeszcze nic nie

Odpowiedzialność medyczna w Polsce i we Francji (polsko

Więcej

EWA body ramiączko Sito Lycra 92

Alkaloidy – grupy indolu